资源描述：
《某脚手架半刚性节点的计算模拟及屈曲分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、某脚手架半刚性节点的计算模拟及屈曲分析摘要：碗扣式脚手架的扣件节点是一种典型的半刚性连接节点，目前对这种半刚性节点转动刚度的规定较少，因而难以计算脚手架体系的承载能力和工作性能。工地常是凭借施工经验来架设支撑，致使常有倒塌意外发生。本文采用MidasGen有限元软件通过调整节点转动刚度模拟半刚性连接节点，对某高架桥脚手架建立半刚性模型并进行强度分析和屈曲稳定分析，根据计算结果得出一些有用的结论。中图分类号：TU731文献标识码：ATheanalogcomputationofsemi-rigidconnectionnodeandbucklingan
2、alysisofscaffoldingCuplok-scaffoldingisatypicalsemi-rigidconnectionnode,thecurrentnodeofsemirigidrotationprovisionsofthisstiffnessisless,soitisdifficulttocalculatethebearingcapacityandworkperformanceofscaffol7dsystem.Thesiteisoftenbyconstructionexperiencetobuildsupport,oftenr
3、esultsinthecollapseaccident.ThispaperusesMidasfiniteelementsoftwareGenbyadjustingnoderotationstiffnesssimulationsemirigidconnection,semi-rigidmodeltoestablishaviaductscaffoldingandanalysisofintensityandbucklingstability,accordingtothecalculatedresults,someusefulconclusionsare
4、obtained.关键词：碗扣式脚手架半刚性连接屈曲分析转动刚度Keywords：Cuplokscaffolding;semi-rigidconnection;bucklinganalysis;rotationalstiffness引言碗扣式脚手架的扣件节点,是一种典型的半刚性连接节点。目前规范对这种半刚性节点的转动刚度尚无明确规定，加之这种半刚性节点的力学模拟比较复杂，致使施工人员难以精确计算脚手架体系的承载能力和工作性能,导致脚手架事故多有发生。为此本文根据前人对半刚性节点的研究经验，总结了碗扣式脚手架的连接节点的转动刚度数值。采用Midas
5、Gen有限元软件通过调整节点转动刚度来模拟扣件节点，并以某高架桥脚手架为例建立半刚性模型进行强度分析和屈曲稳定分析，根据计算结果得出一些有用的结论。1扣件半刚性节点的转动刚度7徐崇宝等提出了扣件节点的半刚性假设,认为节点介于铰接和刚接之间,节点的转动刚度与螺栓拧紧程度有关,但未给出具体几何参数[1]。敖鸿斐,李国强等对扣件的半刚性性能进行了研究,给出了节点的竖直平面内转动刚度[2]。袁雪霞给出了半刚性节点的包含两个参数的对数函数模型[3],但此模型难以用于计算模拟。依据文献[2]和文献[4]关于扣件节点转动刚度及破坏弯矩实验结果,本文认为取竖直平
6、面内极限弯矩为1.2KN.m,水平面内极限弯矩为0.3KN.m是偏于安全的，节点转动刚度取值不宜超过30.0KN.m/rad。2基于MidasGen的半刚性节点模拟脚手架计算的关键是半刚性节点的模拟，本文对碗扣式脚手架半刚性节点的模拟主要分为以下两点。2.2扣件简化原则将扣件简化成实心柱状短杆，为使扣件所连接的部分能相切而选定短杆的长度为48mm，按质量对等原理，扣件的平均自重为1.54Kg，从而假定其直径为72.8mm[5]。2.1半刚性节点的模拟本文采用MidasGen有限元分析软件，将脚手架单元简化成两端节点处装有转角弹簧的弹簧梁单元，并对
7、节点上的三个方向旋转自由刚度值作了半刚性设置，使得原来的刚性节点变成具有半刚性性质的节点[6]。代替扣件的柱状短杆在两个竖向平面内分别与纵、横向水平杆以半刚性弹簧节点的方式连接，其另一端与主立杆以刚性方式连接[5]。3有限元强度分析及屈曲分析依据本文第1、2节表述的计算方法，本文采用Midas7Gen有限元分析软件，以青岛某高架桥碗扣式脚手架为例建立半刚性有限元模型，综合《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）[7]和《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）[8]确定施工荷载如下：施工人员、机具运输
8、及堆放荷载取值为F1=3.0KN/m2；振捣混凝土产生的荷载取值为F2=2.0KN/m2；倾倒混凝土时冲击所产生的荷载取值为F3=2.0
